Tecnologia Científica

Nova tecnologia para cultivo de tecidos impressos para transplante
Pesquisadores do Technion–Israel Institute of Technology desenvolveram uma tecnologia inovadora para o cultivo de tecido para transplante, imprimindo-o em um banho de microgel como material de suporte.
Por Technion - Instituto de Tecnologia de Israel - 17/11/2022


CarGrow caracterização. A) O processo de fabricação dos microgéis: A emulsão A/O é usada para fabricar microgéis esféricos de ?-Carragenina. As gotas de água na fase contínua são formadas por agitação mecânica e estabilizadas com o surfactante não iônico Span 80. Durante o resfriamento, as cadeias poliméricas nas gotas de água sofrem gelificação iônica e geram microgéis esféricos. Os microgéis formados são separados da fase oleosa por centrifugação. B) Imagem de microscopia de luz de microgéis diluídos (barra de escala: 50 µm) e C) imagem crio-SEM dos microgéis sedimentados dentro da fase contínua (0,1m KCl) (barra de escala: 20 µm). As imagens demonstram a morfologia esférica das partículas. D) Distribuição de tamanho dos microgéis (n = 6). Caracterização reológica dos microgéis usando E) teste de varredura de deformação, F) teste de varredura de temperatura, G) teste de fluxo de cisalhamento permanente e H) teste tixotrópico (n = 3, G': módulo de armazenamento azul escuro, G'': módulo de perda azul claro). I) O coeficiente de difusão do marcador de fluoresceína (376 Da) e Albumina-FITC (66,4 kDa) através de PBS (vermelho), CarGrow (azul) e material de suporte de gelatina (verde) foi calculado usando o experimento FRAP (n ? 3). J) Fotografias de CarGrow e banho de suporte de gelatina colocadas na fotografia do logotipo da universidade demonstram sua transparência (barra de escala: 10 µm). ns: não significativo, ****p < 0,0001. Crédito: e o material de suporte de gelatina (verde) foi calculado usando o experimento FRAP (n ? 3). J) Fotografias de CarGrow e banho de suporte de gelatina colocadas na fotografia do logotipo da universidade demonstram sua transparência (barra de escala: 10 µm). ns: não significativo, ****p < 0,0001. Crédito: e o material de suporte de gelatina (verde) foi calculado usando o experimento FRAP (n ? 3). J) Fotografias de CarGrow e banho de suporte de gelatina colocadas na fotografia do logotipo da universidade demonstram sua transparência (barra de escala: 10 µm). ns: não significativo, ****p < 0,0001. Crédito:Ciência Avançada (2022). DOI: 10.1002/advs.202200882

Pesquisadores do Technion–Israel Institute of Technology desenvolveram uma tecnologia inovadora para o cultivo de tecido para transplante, imprimindo-o em um banho de microgel como material de suporte.

A pesquisa, publicada na Advanced Science , foi liderada pela professora Shulamit Levenberg e sua aluna de doutorado Majd Machour, da Faculdade de Engenharia Biomédica, juntamente com a professora Havazelet Bianco-Peled e a aluna de doutorado Noy Hen, da Faculdade de Engenharia Química Wolfson e The Norman Seiden Multidisciplinar. Programa de Pós-Graduação em Nanociência e Nanotecnologia.

A impressão de tecidos é uma abordagem inovadora para a criação de tecidos para transplante. Nesta técnica, também chamada de bioimpressão, as células vivas são incorporadas em tinta biológica e impressas camada após camada. O tecido impresso então sofre crescimento por dias ou semanas até que esteja pronto para impressão.

O Prof. Levenberg diz: "Muitos grupos de pesquisa em todo o mundo estão trabalhando para melhorar a impressão de tecidos, mas a maioria deles está se concentrando na fase de impressão e no produto inicial - o tecido impresso. No entanto, a fase de crescimento do tecido - ou seja, o período entre a impressão e o transplante no órgão-alvo — não é menos importante.

"Este é um período complexo em que as células impressas se dividem, migram e secretam sua matriz extracelular e se ligam umas às outras para criar o tecido. Um dos problemas é que, nesse processo complexo, os tecidos tendem a se distorcer e encolher em forma descontrolada".

Os pesquisadores do Technion se concentraram em evitar o encolhimento desigual do tecido impresso nas semanas após a impressão. A solução foi encontrada através da mudança do meio em que o tecido é impresso e cultivado.

O novo conceito, print-and-grow, é baseado em um meio original desenvolvido pelos pesquisadores - um microgel inovador usado como material de suporte no processo, o CarGrow, que é uma substância composta principalmente de carragena (Carrageenan-K) e é produzido a partir de algas vermelhas. De fato, o novo banho de suporte preserva o tamanho do tecido após a impressão e evita que ele encolha e perca sua forma.

Este processo permite a produção confiável e controlada de tecido funcional no tamanho e forma desejados. Por ser transparente, esse material permite que os cientistas acompanhem o desenvolvimento do tecido por meio de imagens.

Os pesquisadores do Technion esperam que o novo método leve ao desenvolvimento de novas tecnologias para bioimpressão. A pesquisa foi apoiada por uma bolsa ERC (Conselho Europeu de Pesquisa) da União Europeia.

Cerca de um ano atrás, o Prof. Levenberg publicou outro avanço no campo da bioimpressão em Materiais Avançados . Nesse estudo , ela conseguiu criar um retalho de tecido impresso à base de colágeno e células vivas contendo grandes vasos sanguíneos e pequenos vasos sanguíneos que alimentam o tecido e possibilitam uma conexão com a artéria após o transplante. Isso permitiu o fluxo sanguíneo imediato no tecido modificado logo após o transplante, o que acelera e melhora a integração do tecido no corpo.


Mais informações: Majd Machour et al, Print-and-Grow within a Novel Support Material for 3D Bioprinting and Post-Printing Tissue Growth, Advanced Science (2022). DOI: 10.1002/advs.202200882

Informações do periódico: Advanced Materials , Advanced Science 

 

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